Multiple nymphoid reproductives in the nests of the neotropical termite, Armitermes euamignathus (Isoptera, Termitidae, Nasutitermitinae)

Armitermes euamignathus Silvestri (Termitidae, Nasutitermitinae) is a mound building termite that is common in Brazilian regions of the Cerrado vegetation. Multiple neotenic reproductives were found in three isolated nests of these species localized in other secondary habitats different from Cerrado vegetation. The number of second form queens was always higher than the number of secondary males. In two of these nests, the primary king was present along with the second form reproductives. Eggs and brood were found in the three nests but mature alates were present in only one. Multiple neotenic reproductives were never found in the studied Cerrado region where the nests contained only the primary pair. A study of oviposition rate between primary queens and nymphoid reproductives showed an increased number of eggs in the colony headed by neotenic reproductives.

Morphology of the nymphoid replacement reproductives in the neotropical termite Armitermes euamignathus (Isoptera, Termitidae, Nasutitermitinae)

Numerous nymphoid reproductives were found in three field nests of Armitermes euamignathus collected in Brazil. We report here a morphological description and a biometric study of these individuals. Nymphoid replacements displayed narrow wing buds when compared with those present in nymphs from the three last instars. Thorax morphology of the nymphoids was similar to the penultimate nymphal instar (N4) or to the ultimate nymphal instar (N5), and their origin from these instars of nymphs is discussed. All the nymphoids had eyes, ocelli, and 15 antennal segments. The nymphoid females from nest 1 had different grades of physogastry and royal fat body. The nymphoid females from nests 2 and 3, the nymphoid males from all nests, and the primary king from nests 2 acid 3 had a common fat body, which is similar to that present in alates. The ovaries and the testes of nymphoids were fully mature and the corpora allata larger than those in imagoes. The mandibular glands were also enlarged in nymphoids but the tergal glands were absent. (C) 1999 Wiley-Liss, Inc.

Neotenic formation in laboratory colonies of the termite Coptotermes gestroi after orphaning

The termite Coptotermes gestroi (Wasmann 1896) ( Rhinotermitidae: Coptotermitinae) is an exotic species in Brazil and information concerning its reproductive developmental biology is scarce. We induced the formation of neotenics in laboratory colonies through orphaning experiments. Orphaning experiments were conducted in three-year old colonies of C. gestroi kept under laboratory conditions. After three months, eight nymphoid neotenics were observed in one colony after queen removal. Histological analysis showed that these neotenics were non-functional. The results suggest that these individuals may have arisen from the first nymphal instar (N1) or from an early N1 instar after one or two larval moults. Neotenics also were recorded on two incipient colonies of C. gestroi that lost the queen naturally.

Response to orphaning in two Neotropical termites: Armitermes euamignathus and Embiratermes festivellus

In this paper we examine the potential of the termites Armitermes euamignathus Silvestri: 1901 and Embiratermes festivellus (Silvestri, 1901) (Isoptera, Termitidae, Nasutitermitinae) to produce neotenics experimentally. Three nests of the mound-building termite A. euamignathus, from the Brazilian cerrado, had their primary queens removed in August 1994. After 12 months, only one mound survived; it had a normal appearance. In this healthy, orphaned colony we found the primary king, six physogastric nymphoid female replacement reproductives, two ergatoid female replacement reproductives, 46 nymphs, several presoldiers, soldiers, workers, larvae and many eggs. These data show that neotenics in A. euamignathus may originate from both workers and nymphs, but nymphoids are produced in larger numbers. The biometric study of nymphs and nymphoids suggests that these brachypterous neotenics were derived from third instar nymphs after a single moult or from four instar nymphs after a reduction of wing bud length. A piece of an E. festivellus nest with some third instar nymphs, soldiers and workers was kept under laboratory conditions. After 12 months, the whole experimental subcolony was examined and appeared to contain two pigmented nymphoid females, two pigmented nymphoid males, only one larva, seven nymphs of the same instar, 148 workers, five soldiers and many eggs. These results also indicate the capacity of the termite E. festivellus to produce nymphoid neotenics. These neotenic females were laying eggs, but they were not physogastric after a year, unlike some nymphoids of the same species collected from natural colonies.

Mandibular glands in reproductives of asian termite coptotermes gestroi (Isoptera: Rhinotermitidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Review and update on the biology of coptotermes havilandi (Isoptera, Rhinotermitidae)

The introduction of Coptotermes havilandi in Brazil and some aspects of its biology are reviewed. We also describe an aerial principal nest collected from the 15th floor of a high-rise building and its subsidiary nest collected from the 14th floor of the same building. The population of the principal nest consisted of one imaginal physogastric queen, one imaginal king, 20 nymphoid neotenics (14 females and 6 males), 188 nymphs, many workers, presoldiers, soldiers and larvae. The population of the subsidiary nest consisted of 32 nymphoid neotenics (all females), alates, 2 preneotenics, some larvae and nymphs, many workers, presoldiers and soldiers. These neotenics were larger than those found in the principal nest. No eggs were found in either nest. A morphometric analysis of the nymphs and nymphoids was carried out and the morphology of the neotenics and of the imaginai reproductives is described.

Stratégies reproductives et sex-ratio chez le termite Cavitermes tuberosus (Emerson, 1925) -- Biologie des Organismes et Ecologie

Recently shown in some termites, Asexual Queen Succession (AQS) is a reproductive strategy in which the primary queen is replaced by numerous parthenogenetically-produced neotenic queens that mate with the primary king. In contrast, the workforce and alate dispersers are produced sexually. If the primary king is replaced by a sexually-produced neotenic son, the matings between neotenic male and females beget asymmetries in the reproductive value of alates, promoting a female-biased alate sex-ratio. Cavitermes tuberosus (Termitidae: Termitinae) is a soil-feeding tropical species, which shows parthenogenetically-produced neotenics and an AQS syndrome. Our work aims to characterize the reproductive strategies in this species by determining (i) the developmental scheme, (ii) the genetic origin of sexuals, (iii) the level of genetic structure (analysis of 65 nests distributed in 14 sites) and (iv) the alate sex-ratio.Our results show that (i) neotenic females develop from the third or fourth nymphal instar; (ii) the majority of neotenic females (82%) are parthenogenetically-produced while only 2% of female alates are so; (iii) nests are differentiated within sites, indicating that the foundation of new nests mainly occurs by nuptial flights; (iv) numerical sex-ratio of alate-destined sexuals is balanced (SRN=0.509, IC95%=0.497-0.522) while investment sex-ratio is slightly female-biased (SRE=0.529, IC95%=0.517-0.542). Altogether, our results demonstrate AQS and its implications in C. tuberosus, and reveal particularities compared to other species in which AQS has been demonstrated: neotenic-headed nests are less frequent than primary-headed ones and neotenic females never become physogastric. AQS is found in various ecological contexts and seems phylogenetically more widespread than previously thought. This strategy shows some evolutionary advantages but these seem to differ depending on species.

Behavioural and morphological dimorphism of the sexes: an account of two primitively eusocial wasps

In social Hymenoptera, foraging, nest building, brood care and all other colony maintenance functions are carried out by the females while males function solely as reproductives. This asymmetry in social roles of the two sexes has led social insect researchers to focus almost exclusively on the females whereas males have remained relatively neglected. We studied two sympatric, primitively eusocial wasps, Ropalidia marginata and Ropalidia cyathiformis, and compared the morphological and behavioural profiles of males and females. Males of both species are smaller in size and weigh less compared to females. Males of the two species live in the nest for different durations. Borrowing from the ecological literature we use novel methods to compute and compare behavioural diversity and behavioural richness and show that females of both species are behaviourally richer and more diverse than the males.

Interspecies and intraspecies interactions in social amoebae

The stable co-existence of individuals of different genotypes and reproductive division of labour within heterogeneous groups are issues of fundamental interest from the viewpoint of evolution. Cellular slime moulds are convenient organisms in which to address both issues. Strains of a species co-occur, as do different species; social groups are often genetically heterogeneous. Intra- and interspecies 1:1 mixes of wild isolates of Dictyostelium giganteum and D.purpureum form chimaeric aggregates, following which they segregate to varying extents. Intraspecies aggregates develop in concert and give rise to chimaeric fruiting bodies that usually contain more spores (reproductives) of one component than the other. Reproductive skew and variance in the proportion of reproductives are positively correlated. Interspecies aggregates exhibit almost complete sorting; most spores in a fruiting body come from a single species. Between strains, somatic compatibility correlates weakly with sexual compatibility. It is highest within clones, lower between strains of a species and lowest between strains of different species. Trade-offs among fitness-related traits (between compatible strains), sorting out (between incompatible strains) and avoidance (between species) appear to lie behind coexistence.

Changes in reproductive roles are associated with changes in gene expression in fire ant queens.

Abstract In species with social hierarchies, the death of dominant individuals typically upheaves the social hierarchy and provides an opportunity for subordinate individuals to become reproductives. Such a phenomenon occurs in the monogyne form of the fire ant, Solenopsis invicta, where colonies typically contain a single wingless reproductive queen, thousands of workers and hundreds of winged nonreproductive virgin queens. Upon the death of the mother queen, many virgin queens shed their wings and initiate reproductive development instead of departing on a mating flight. Workers progressively execute almost all of them over the following weeks. To identify the molecular changes that occur in virgin queens as they perceive the loss of their mother queen and begin to compete for reproductive dominance, we collected virgin queens before the loss of their mother queen, 6 h after orphaning and 24 h after orphaning. Their RNA was extracted and hybridized against microarrays to examine the expression levels of approximately 10 000 genes. We identified 297 genes that were consistently differentially expressed after orphaning. These include genes that are putatively involved in the signalling and onset of reproductive development, as well as genes underlying major physiological changes in the young queens.

Désir d'enfant, procréation médicalement assistée et adoption : réflexion sur la définition des liens de parenté

Le contexte social dans lequel s’inscrivent le désir d’enfant et la procréation en Occident s’est profondément transformé au cours des dernières décennies. Après l’introduction de la contraception et l’augmentation du nombre d’enfants nés hors mariage, le développement des nouvelles techniques reproductives et de l’adoption, notamment l’adoption internationale, ont à leur tour contribué à la transformation des cadres dans lesquels s’inscrivent les relations de parenté et la formation des familles. À partir de l’étude de témoignages de couples québécois dont les échecs successifs en procréation médicalement assistée (PMA) ont mené à la décision d’adopter, cette thèse interroge les multiples dimensions qu’implique un tel type de trajectoire. Sur le plan social, tant la procréation médicalement assistée que l’adoption nécessitent l’intervention d’une tierce partie pour concrétiser et faire reconnaître l’établissement du lien filiatif, soit la médecine dans le cas de la PMA et celle des autorités juridiques et gouvernementales dans le cas de l’adoption. Les deux phénomènes mettent également en scène des situations et des enjeux hautement révélateurs des valeurs et des représentations collectives en matière de parenté et de famille. D’un premier abord, le type de parcours étudié semble illustrer le passage entre deux sphères complètement distinctes: celle de la nature et du biologique incarnée par la PMA et celle de la culture et du lien social incarnée par l’adoption. Or, l’étude des trajectoires des participants donne à voir une situation beaucoup plus complexe où s’entremêlent un ensemble d’explications et de facteurs relatifs au désir d’enfant, à la famille, à la parentalité qui ne font sens qu’une fois replacés dans le contexte des grandes tendances sociales et idéologiques qui traversent notre société. Plus globalement, les analyses proposées dans cette thèse participent au développement d’une anthropologie de la parenté qui tienne compte des dynamiques et des tensions qui touchent la famille moderne.

Les politiques de stérilisation sexuelle au Canada et aux États-Unis : une pratique à l'intersection de rapports de genre, de race et de classe

Dans ce mémoire, l’objectif poursuivi sera d’éclairer les dynamiques de genre, de race, de classe, de nation et de handicap à travers le phénomène du contrôle des capacités reproductives des femmes. Dans un premier temps, j’essaierai de comprendre comment les passés coloniaux du Canada et des États-Unis ont structuré leur rapport à la reproduction et comment celle-ci est devenue un enjeu politique de premier plan au sein de l’idéologie eugéniste. Dans un deuxième temps, j’explorerai quel a été le rôle de la science dans la mise en place, en Occident, de systèmes experts capables de guider la société vers le Progrès. Ces réflexions me permettront de retracer quel a été le contexte d’émergence des lois sur la stérilisation sexuelle et quels discours de légitimation ont été mis de l’avant afin de justifier l’appropriation des capacités reproductives de certaines populations jugées « indésirables ». Ainsi, je poserai l’hypothèse que les valeurs et présupposés « scientifiques » racistes, sexistes et classistes sous-jacents à l’élaboration de ces lois ont mené à des stérilisations forcées de certains groupes minorisés, c’est-à-dire les femmes autochtones au Canada et les femmes noires aux États-Unis. Je tenterai alors d’évaluer si, effectivement, les politiques de stérilisation aux Canada et aux États-Unis ont été discriminatoires dans leur formulation et dans leur mise en application à l’égard de ces populations. Finalement, je mobiliserai les figures de la welfare queen et de la squaw afin de comprendre comment ces identités assignées ont permis de légitimer un traitement différencié à leur égard et comment elles structurent encore aujourd’hui leur rapport à la sexualité et à la reproduction.

La vie métaformatée : prolégomènes à l'exo-sphère

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Heteroplasmy in mammal mitochondrial deoxyribonucleic acid

La nature a développé diverses stratégies afin d’assurer le commencement de la vie dans des conditions d’homoplasmie, c’est-à-dire des conditions telles que les cellules sont dotées du même ADN mitochondrial. Toutefois, des nouveaux haplotypes de l’acide désoxyribonucléique mitochondrial (ADNmt) peuvent apparaitre et croître de plusieurs façons tout au long de la durée d’une vie menant à l’hétéroplasmie. Par exemple, l’hétéroplasmie de l’ADNmt peut être créée artificiellement par des technologies reproductives assistées, ainsi que naturellement par le processus de vieillissement. De ce fait, la thèse de ce doctorat fut divisée en deux principaux objectifs. Le premier étant celui d’analyser les changements survenus dans l’hétéroplasmie de l’ADNmt produit par le transfert nucléaire des cellules somatiques (SCNT) lors du développement de l’embryon jusqu’au fœtus et aux tissus adultes de bovins clonés. En ce qui concerne le second objectif, il s’agit d’analyser les changements survenus dans l’hétéroplasmie de l’ADNmt causés par le vieillissement dans une cellule somatique adulte et dans des tissus germinaux durant l’ovogénèse, ainsi qu’au début de l’embryogenèse et dans la procédure de culture in vitro sur des souris. Dans la première série d’expériences sur des bovins, des fibroblastes fœtaux transportant une mutation d’ADNmt (insertion de 66 pb) furent fusionnés avec des ovocytes receveurs transportant l’ADNmt du type sauvage. La présence d’ADNmt venant de la cellule donneuse a été analysée à différents stades de développement, soit sur des embryons âgés de 17 jours (n=17), des fœtus âgés de 40 jours (n=3), des fœtus âgés de 60 jours (n=3), un fœtus âgé de 240 jours et 3 clones post-nataux âgés de 18 à 24 mois. Chaque individu s’est avéré être hétéroplasmique et 99 % (103/104) des échantillons de tissus analysés étaient également hétéroplasmiques. Cependant, l’ovaire venant du fœtus de 240 jours fut le seul à être homoplasmique pour l’ADNmt de l’ovocyte receveur. Dans la plupart des échantillons analysés (95,2 %, soit 99/104) la moyenne d’hétéroplasmie était de 1,46 %. Par contre, un fœtus âgé de 40 jours a présenté un niveau élevé d’hétéroplasmie (20,9 %), indiquant ainsi que des évènements rares d’augmentation de l’ADNmt des cellules donneuses peuvent survenir. Étant donné que la majorité des clones SCNT montrait de l’hétéroplasmie de l’ADNmt à des proportions comparables à celles des cellules donneuses au moment de la reconstruction de l’embryon, on a pu conclure que l’hétéroplasmie produite par des techniques de transfert nucléaire utilisant des cellules somatiques est due à une ségrégation neutre de l’ADNmt. Dans la seconde série d’expériences sur des souris, des femelles de différents âges, c.à.d. jeunes (0 – 8 mois), moyennes (8 – 16 mois) et vieilles (16 – 24 mois), ont été synchronisées (gonadotrophines) et sacrifiées dans le but d’obtenir des ovocytes au stade de vésicule germinal, et des ovocytes au stade métaphase-II produits in vivo et in vitro. De plus, des embryons in vivo et in vitro au stade de deux-cellules et des embryons au stade de blastocystes ont été obtenus de femelles jeunes. Différents tissus somatiques, venant de femelles des trois stades d’âge ont été obtenus : cerveau, foie, muscle et du cumulus ovocytaire. De plus, l’effet du vieillissement a été mesuré selon la fertilité de la femelle. En effet, les effets sur l’hétéroplasmie du vieillissement, du stade de développement et de la culture in vitro ont été mesurés dans des ovocytes et dans des embryons. Les effets du vieillissement sur les mitochondries ont été mesurés par rapport au nombre total de copies de l’ADNmt, au pourcentage des délétions communes et sur l’expression de trois gènes : Ndufs4, Mt-nd2 and Mt-nd4. Il a été possible d’observer que la fertilité des femelles dans la colonie de souris diminuait avec l’âge. En fait, le vieillissement affectait l’ADNmt dans les tissus somatiques, cependant il n’avait pas d’effet sur le cumulus, les ovocytes et les embryons. Le nombre de délétions de l’ADNmt augmentait pendant la reprise de la méiose et celui-ci diminuait au début du développement embryonnaire. La culture in vitro n’affectait pas la quantité d’ADNmt dans la plupart des tissus germinaux. Puisque nous n’avons pas trouvé d’effet de l’âge dans la majorité des paramètres mitochondriaux analysés dans les ovocytes et les embryons, il est suggéré que la délétion commune de l’ADNmt dans les tissus germinaux est davantage reliée au statut cellulaire de la production d’énergie qu’au processus de vieillissement. Deux sources différentes de mutations de l’ADNmt produites dans les ovocytes normaux ou reconstitués ont produit différents résultats d’hétéroplasmie au début de l’embryogénèse. Chez les bovins, l’hétéroplasmie artificielle impliquant une petite insertion (66 pb) dans la région non codante (D-loop) de l’ADNmt a été vraisemblablement non nocive pour l’embryon, tolérant la persistance de l’ADNmt étranger pendant les différents stades du développement des clones. Chez les souris, l’hétéroplasmie naturelle produite par une grande délétion (4974 pb délétion commune) dans la région codante de l’ADNmt a été vraisemblablement nocive pour l’embryon et par conséquent éliminée pour assurer l’homoplasmie au début du développement embryonnaire.